通用测试与故障诊断软件平台技术

　　图1 开放式ATS的标准框架

　　虚拟仪器测试环境VITE以软总线技术为基础实现了测试信息框架。软总线负责维护测试信息框架中的信息流向和数据传输方式。测试信息框架中的功能组件通过软总线结合到一起，如图2所示。

　　图2 虚拟仪器测试开发环境软总线的构成

　　软总线是联结应用程序、各种对象、服务、对象工具集的核心，能够把各个组件对象元素有序地分割开来，用以实现分布式的软件集成和应用上的即插即用。它包括两个层次的关系：1）．对象方法、服务的“定义” 与它们的“实现”之间的关系。2）．请求“客户”与响应“服务器”之间的关系。这两种关系能够保证组件通过总线进行通信，解决组件之间的互操作问题。每个组件通过组件通信单元（也称适配器）与总线连接，适配器组件解决互不相识的组件之间的互操作和数据交换问题。从适配器送往总线的数据组件对象能被任意其它适配器自动识别，而且数据组件对象安装期间可由安装人员进行适当的调整从而改变服务组件的功能和结构，以适应新的要求。用户界面组件提供表示服务，服务组件提供功能服务。
　　2、IVI仪器可互换标准架构技术
　　IVI技术是ATS真正实现与硬件无关性、仪器可互换性的关键技术，IVI技术的目的是允许用户把标准的IVI组件集成到不同的软件、硬件系统中。它支持各种接口，包括GPIB、VXI、PXI、Serial、USB、Ethernet、Firewire和PC plug-in等，允许同类仪器（可带不同接口）互换。该技术的采用能够支持仪器互换，降低系统成本，改进系统运行性能和配置能力。
　　IVI模型采用了IVI－COM通信引擎的专用组件，能够保证仪器的动态互换。应用程序调用IVI的逻辑名，由引擎负责与配置库的逻辑名进行匹配，连接实际的物理仪器。如图3所示。

　　图3 IVI结构模型

　　3、基于框架的复杂系统故障诊断模型构建技术
　　在一般的故障诊断工程设计中，广泛地采用故障树模型来进行故障诊断推理。对于武器装备这样的复杂系统，故障树模型已经不能全面描述故障结点之间的相关性，从而严重影响故障定位精度，因此需要研究合适的故障诊断模型。
　　如图4所示，在虚拟仪器测试开发环境中，以框架表示法为主，有机结合规则、模型和过程三种知识表示法，从而完整表示和描述诊断对象单元。每一个诊断对象单元都对应于一个描述框架，该描述框架把诊断对象单元的结构、功能、属性、行为特征和诊断推理知识等“封装”在该诊断单元的框架结构中。
　　同时，采用故障图的表示方法描述故障诊断推理所需的导弹结构性知识。故障图如实映射系统结构的真实情况，建立系统各个部分之间纵向层次和横向层次之间的相关联系，从而将诊断对象单元（框架）连成一个有机的整体。故障图清晰、完整、系统的表达测试对象内部结构的层次和关系。
　　综上所述，在虚拟仪器测试开发环境中，以故障图为骨架，以框架为血肉，从而构建出被测系统的诊断推理知识体系。

　　图4以框架表示法为主的知识表示方法

　　4、用户界面定制技术
　　用户界面定制技术是为满足不同用户级别操作需求（军队等最终的基层单位、科研院所等单位、测试系统集成单位）的关键技术，其主要目的是建立测试程序运行时的界面定制管理器。允许用户根据自身的领域需求和使用习惯，构建具备特定信息结构的测试程序界面。用户界面定制管理提供可供修改和借鉴的资源模板和可绑定的关键命令集。如图5为运行时，用户界面资源的调度和数据加载过程。

　　图5用户界面资源的调度过程

　　虚拟仪器测试开发环境的研制成果不仅成功地应用于装备产品的研制与生产过程中，在民品测控领域中，如民用飞机的测试与诊断，过程监测与控制等也得到应用。同时，该成果也成功地应用到型号产品的测试保障中。
　　北京航天测控技术开发公司VITE2.0虚拟仪器测试开发环境通过采用软总线技术实现了开放式的体系结构，从而使符合各种接口标准的软件组件可以灵活地集成在一起。IVI仪器可互换驱动架构技术保证了软件平台与硬件平台的无关性，从而使用户可以方便地移植TPS或修改测试系统。从长远来看，通用测试与故障诊断软件平台技术的实现必将大大降低装备产品测试系统中测试软件的开发周期、开发费用等。